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1、第五章 曲线运动5.1 曲线运动教学目标1. 知道什么是曲线运动2. 知道曲线运动中速度的方向是如何确定的，理解曲线运动是变速运动。3. 结合实例理解物体做曲线运动的条件，对比直线运动和曲线运动条件，加深对牛顿定律的理解。教学重点1. 知道什么是曲线运动2. 知道曲线运动中速度的方向是如何确定的3. 理解物体做曲线运动的条件教学难点1. 理解物体做曲线运动的条件教学过程一、引入师：同学们，在前面的学习中我们学习了物体的一些运动规律，像匀速直线运动、匀变速直线运动等，并结合牛顿定律从动力学角度深入理解了运动与力的关系。但大家有没有发现，在前面的学习中我们学习的都是直线运动，而现实生活中更多见到的
2、是曲线运动。所以从今天开始我们就来研究曲线运动。师：什么是曲线运动？生：顾名思义，就是运动轨迹是曲线的运动。师：同学们能不能举几个物体做曲线运动的例子。生：从微观来讲，电子绕原子核旋转，从天体运动来讲，地球绕太阳运动。还有就是我们日常生活中见到的掷铅球、铁饼。跳高跳远等。师：不错，我这儿也有一些视频，大家一起来看看播放引入视频文件二、曲线运动【定义】：运动轨迹是曲线的运动。师：下面我们来一起讨论曲线运动的运动规律。师：曲线运动的位移与路程是什么样的关系？生：位移的大小小于路程。师：回答得很好！说明大家对标量和矢量的概念已经形成。师：曲线运动平均速度与平均速率的关系怎样？生：平均速度的大小小于平
3、均速率。师：瞬时速度与瞬时速率的关系怎样？生：瞬时速度的大小就是瞬时速率。其实不管对于什么样的运动，瞬时速率的定义就是瞬时速度的大小。三、曲线运动速度的方向师：物体做曲线运动时速度的方向有什么特点？速度的方向会变化吗？比如汽车在弯道行驶时运动方向变化了吗？生：物体做曲线运动速度的方向一直在变， 师：回答得很好！这里要提醒大家的是我们平时所讲的物体的运动方向就是指物体瞬时速度的方向。【提醒】：我们平时所讲的物体的运动方向就是指物体瞬时速度的方向。师：现在我们知道做曲线运动的物体的速度方向一直在变，那物体在某一时刻或某一位置具体的速度方向是怎样的呢？演示实验如图所示【问题】：为什么说从A点离开轨道
4、后在白纸上留下的轨迹记录了钢球在A点的运动方向？【解析】：因为A离开轨道后不再受轨道束缚，在白纸上做的是直线运动，则物体做直线运动的方向就是物体离开A点的速度方向【问题】：白纸上的墨迹与轨道(曲线)有什么关系?【解析】：墨迹与轨道只有一个交点，说明了墨迹所在的直线为轨道所在曲线在该点的切线，也就是说质点在某一点(或某一时刻)的速度的方向是在曲线的这一点的切线方向。播放演示实验的动画演示，加深印象师：下面我们再来观看一段视频，请大家用心体会。【问题】：曲线运动中，物体的运动状态发生了变化了吗？【解析】：速度是运动状态的标志。速度是矢量，有大小和方向。大小和方向中任何一个变化了，速度均发生了变化。
5、物体做曲线运动时，速度的方向在不断变化，所以曲线运动是变速运动，运动状态在不断变化。【问题】：那曲线运动有加速度吗？【解析】：因为加速度表示物体变化的快慢，既然速度变化了就一定有加速度。【牢记】：曲线运动是变速运动，有加速度。四、曲线运动的条件师：刚刚我们研究了曲线运动的运动规律，下面我们来研究物体做曲线运动的条件。师：前面牛顿定律的学习中我们知道了物体的运动和力的关系。力是改变物体运动状态的原因。那物体做曲线运动时的受力有什么特点呢？演示实验1：以抛粉笔为例体会【体会】：物体的运动规律不是仅仅由合外力决定的，粉笔在空中只受重力，重力方向竖直向下，但物体在空中的运动不一定是竖直向下的，物体的运
6、动规律除了与合外力有关外还与物体的速度有关。即物体的运动由速度与合外力共同决定竖直上抛过程：速度向上，合外力向下，向上做减速直线运动竖起下抛过程：速度向下，合外力向下，向下做加速直线运动由静止下落：竖直向下加速直线运动其它任意角度抛出：曲线运动结论：合外力与速度同一直线，做直线运动，同向加速，反向减速；合外力与速度不在同一直线，做曲线运动。演示实验2：1、一斜面装置放在水平桌面上在斜面顶端放置一钢球，放开手让钢球自由滚下，观察钢球在桌面上的运动情况，记住钢球的运动轨迹【观察】：钢球做直线运动，速度逐渐减小【解析】：钢球受竖直向下的重力，竖直向上的支持力，还受到滑动摩擦力的作用摩擦力的方向与运动
7、方向在同一直线上，但与运动方向相反2、在刚才实验中，钢球的运动路径旁边放一块磁铁，重复刚才的实验操作，观察钢球在桌面上的运动情况【观察】：钢球傲曲线运动【解析】：钢球受竖直向下的重力，竖直向上的支持力，与运动方向相反的滑动摩擦力的作用，此外还受到磁铁的吸引力引力的方向随着钢球的运动不断改变，但总是不与运动方向在同一直线上3、如果小球本来是静止的，在它的任何一个方向放上磁铁，那小球将怎样运动呢？【观察】：钢球将沿着吸引力的方向做加速直线运动。【解析】：钢球受竖直向下的重力，竖直向上的支持力，磁铁的吸引力，开始运动后还受到方向与运动方向相反的滑动摩擦力的作用【牢记】：当物体所受合力的方向与它的速度
8、方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。且合外力指向曲线弯曲的一侧。 第二节 质点在平面内的运动【教学目标】知识与技能1、在具体问题中知道什么是合运动，什么是分运动。2、知道合运动和分运动是同时发生的，并且互不影响。3、知道运动的合成和分解的方法遵循平行四边形法则【教学重点】对一个运动能正确地进行合成和分解【教学难点】具体问题中的合运动和分运动的判定。【课堂实录】引入新课 上一节我们学习了曲线运动，它比直线运动复杂，为研究复杂的运动，就需要把复杂的运动分为简单的运动，本节课我们就来学习一种常用的一种方法运动的合成各分解。新课讲解 （一）用投影片出示本节课的学习目标 知识与技能 1、在具体问题中知
9、道什么是合运动，什么是分运动。2、知道合运动和分运动是同时发生的，并且互不影响。 3、知道运动的合成和分解的方法遵循平行四边形法则过程与方法使学生能够熟练使用平行四边形法则进行运动的合成和分解情感态度与价值观使学生明确物理中研究问题的一种方法，将曲线运动分解为直线运动。（二）学习目标完成过程 1：合运动和分运动 （1）做课本演示实验： a在长约80100cm一端封闭的管中注满清水，水中放一个由红蜡做成的小圆柱体R（要求它能在水中大致匀速上浮），将管的开口端用胶塞塞金。 b，将此管紧贴黑板竖直倒置，在蜡块就沿玻璃管匀速上升，做直线运动，记下它由A移动到B所用的时间。C：然后，将玻璃管重新倒置，在
10、蜡块上升的同时，将玻璃管水平向右匀速移动，观察到它是斜向右上方移动的，经过相同的时间，它由A运动到C： （2）观察演示实验（看演示课件）（3）分析： 红蜡块可看成是同时参与了下面两个运动，在玻璃管中竖直向上的运动（由A到B）和随玻璃管水平向右的运动（由A到D），红蜡块实际发生的运动（由A到C）是这两个运动合成的结果。（3）用CAI课件重新对比模拟上述运动（4）总结得到什么是分运动和合运动 a：红蜡块沿玻璃管在竖直方向的运动和随管做的水平方向的运动，叫做分运动。 红蜡块实际发生的运动叫做合运动。 b：合运动的（位移、速度）叫做合（位移、速度） 分运动的（位移、速度）叫做分（位移、速度） 2、运动
11、的合成和分解： （1） （2）运动的合成和分解遵循平行四边形法则5.3 抛体运动的规律教学目标(一) 知识与技能1. 知道什么是抛体运动，什么是平抛运动。知道平抛运动是匀变速曲线运动，加速度为g。2. 用运动的分解合成结合牛顿定律研究抛体运动的特点，知道平抛运动可分为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。3. 能应用平抛运动的规律交流讨论并解决实际问题.在得出平抛运动规律的基础上进而分析斜抛运动。掌握研究抛体运动的一般方法。4. 通过对平抛运动规律进行探究的过程，体会运动的合成与分解在研究复杂曲线运动中的重要地位。5. 体会分运动与合运动是一种等效替换，体会等效思想在物理研究中的重要
12、作用。6. 培养学生将所学知识应用于实践的意识和勇气，主动探究实现知识的迁移。7. 通过用运动分解合成将复杂运动化繁为简的物理研究过程，感受物理学的奇妙。教学重点1. 平抛运动、抛体运动的特点和规律2. 分析归纳抛体运动的规律运动的合成与分解的方法。3. 抛体运动规律的应用。教学难点1. 数学知识分析归纳抛体运动的规律，如运动轨迹方程，位移速度等。2. 抛体运动的规律教学过程一、引入师：刚刚我们学习了运动的合成与分解。在今后的学习中我们要学会用分解合成的方法来处理实际生活中的一些复杂的运动。师：本节课我们一起来研究一种常见的运动：抛体运动。那什么是抛体运动？大家在日常生活中肯定经常见到下面的这
13、些运动。将物体以任意角度抛出，比如垒球，铁饼，标枪等。师：要研究这们的运动，就必须对物体进行受力分析，这些被抛出的物体在空中运动时受到几个力的作用？生：重力、空气阻力。师：回答得很好！空气阻力一般情况下与速度有关，那这样的运动是匀变速运动吗？ 生：不是，重力是恒定不变的，但阻力却随着速度在变化，所以肯定不是匀变速。师：既然不是匀变速，这就给我们的研究带来了困难。加速度变化的运动是很复杂的运动。现在研究的难点就在于阻力的影响，如果没有阻力，那物体在空中只受重力，就是一个匀变速运动。对于研究匀变速运动我们还是很有经验的。那空气阻力的影响能忽略吗，研究表明，如果物体的密度大一点，体积小一点，这时空气
14、阻力对物体运动的影响就很小，可以忽略。像刚才讲的垒球，铁饼，标枪等在空中运动时空气阻力的影响就可以忽略。师：既然一定条件下空气阻力影响可以忽略，那我们就可以忽略次要因素，抓住主要因素。对于以一定速度抛出的物体，如果忽略空气阻力，物体只受重力，这样的运动就叫做抛体运动。【定义】：以一定的速度将物体抛出，忽略空气阻力，只受重力，这样的运动叫做抛体运动。所以抛体运动也是一个理想的模型。二、平抛运动师：接着我们来研究抛体运动中比较有代表性的一个运动，叫平抛运动。顾名思义就是说将物体以一定的速度水平抛出，不计空气阻力。师：平抛运动物体的运动轨迹是怎样的呢？要研究物体的运动就要研究物体的受力。师：平抛运动
15、受力情况怎样？生：只受重力。师：是匀变速吗？生：是的。师：加速度是多少？生：大小为g，方向竖直向下。师：直线运动还是曲线运动？生：速度和合外力不在同一条直线上，做曲线运动。师：所以平抛运动是匀变速曲线运动。【牢记】：平抛运动是匀变速曲线运动。师：对于一个曲线运动，我们可以用分解合成的方法将它分解成两个直线运动。分析合运动对应的初速度和加速度g选择适当的参考系，将速度及加速度进行分解根据上面分析结果，沿水平方向和竖直方向建立直角坐标系是最合适的。水平方向x竖直方向y 加速度a 初速度0g0 速度为 的匀速直线运动 速度为自由落体运动根据两分运动方向各自的速度及加速度分析两个分运动方向各自对应的运动状态 三、平抛运动物体的位置师：平抛运动任一时刻的位置如何确定？生：水平方向匀速，t时间内的位移为，竖直方向为自由落体运动，
